CN216555176U - 一种纯电多挡位变速系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纯电多挡位变速系统，采用第一二级输入轴和第二二级输入轴设置为第一二级输入轴位于内部第二二级输入轴位于外部的嵌套轴；第一中间轴和第三中间轴设置为第一中间轴位于内部第三中间轴位于外部的嵌套轴；第二中间轴和第四中间轴设置为第二中间轴位于内部第四中间轴位于外部的嵌套轴；双电机在中间轴两侧或同侧布置的方案，以替换现有技术中双电机的输出轴设置为嵌套轴且与中间轴同轴连接的布置形式，有效减少电机输出轴的设置长度，节约布置空间和尺寸；采用三挡换挡齿轮的形式取代现有技术中普遍采用的四挡换挡齿轮布置方式，满足不同换挡需求；通过设置离合器代替同步器，有效保证换挡质量，降低换挡磨损，提高离合器使用寿命。

Description

一种纯电多挡位变速系统

技术领域

本发明涉及新能源变速器领域，具体涉及一种纯电多挡位变速系统。

背景技术

现有技术中的双电机变速器往往将双电机的输出轴设置为嵌套轴且与中间轴同轴连接的布置形式，电机输出轴长度较长；此外，一般会将换挡齿轮设置于中间轴上且一般设置为四挡换挡方式，换挡模式单一不能满足更多或更少挡位换挡的需求；此外现有技术中采用同步器进行换挡的方案中，同步器提供的摩擦力矩较小，换挡磨损严重，长期使用后存在安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，本发明提供了一种纯电多挡位变速系统。

本发明提供的技术方案如下：一种纯电多挡位变速系统，包括

第一电机（EM1），所述第一电机（EM1）的第一一级输入轴（1）通过第一电机输入齿轮副（EGR1）连接第一二级输入轴（4）；

第二电机（EM2），所述第二电机（EM2）的第二一级输入轴（8）通过第二电机输入齿轮副（EGR2）连接第二二级输入轴（14）；

第一二级输入轴（4），所述第一二级输入轴（4）通过第一中间轴齿轮副（EGR1_2）连接第三中间轴（25）及第四中间轴（24）；

第二二级输入轴（14），所述第二二级输入轴（14）通过第二中间轴齿轮副（EGR2_2）连接第一中间轴（23）及第二中间轴（22）；

第一中间轴（23）和第二中间轴（22），所述第一中间轴（23）和第二中间轴（22）通过第一、三齿轮副连接变速系统输出轴（15）；

第三中间轴（25）和第四中间轴（24），所述第三中间轴（25）和第四中间轴（24）通过第二齿轮副连接变速系统输出轴（15）；

第一离合器A（6），所述第一离合器A（6）设置在变速系统输出轴（15）上且可选择性地与第一、三齿轮副的齿轮接合；

第二离合器CU（9），所述第二离合器CU（9）设置在变速系统输出轴（15）上靠近第一二级输入轴（4）的端部且可选择性地将变速系统输出轴（15）与第一二级输入轴（4）接合，或可选择性地将变速系统输出轴（15）与第二齿轮副的齿轮接合；

所述第一二级输入轴（4）和第二二级输入轴（14）设置为第一二级输入轴（4）位于内部第二二级输入轴（14）位于外部的嵌套轴；

所述第一中间轴（23）和第三中间轴（25）设置为第一中间轴（23）位于内部第二辅助轴（25）位于外部的嵌套轴；

所述第二中间轴（22）和第四中间轴（24）设置为第二中间轴（22）位于内部第四中间轴（24）位于外部的嵌套轴。

进一步地，所述第一电机输入齿轮副（EGR1）包括对应啮合的第一电机输入主动齿轮（2）和第一电机输入从动齿轮（3），所述第一电机输入主动齿轮（2）与第一电机（EM1）的输出轴固定连接，所述第一电机输入从动齿轮（3）与第一二级输入轴（4）固定连接。

进一步地，所述第二电机输入齿轮副（EGR2）包括对应啮合的第二电机输入主动齿轮（11）和第二电机输入从动齿轮（13），所述第二电机输入主动齿轮（11）与第二电机（EM2）的输出轴固定连接，所述第二电机输入从动齿轮（13）与第二二级输入轴（14）固定连接。

进一步地，所述第一中间轴齿轮副包括与第一二级输入轴（4）固定连接的第一中间轴主动齿轮（26）、与第三中间轴（25）固定连接的第一中间轴第一从动齿轮（28）、及与第四中间轴（24）固定连接的第一中间轴第二从动齿轮（27），所述第一中间轴主动齿轮（26）与所述第一中间轴第一从动齿轮（28）、及第一中间轴第二从动齿轮（27）同时啮合。

进一步地，所述第二中间轴齿轮副包括与第二二级输入轴（14）固定连接的第二中间轴主动齿轮（29）、与第一中间轴（23）固定连接的第二中间轴第一从动齿轮（31）、及与第二中间轴（22）固定连接的第二中间轴第二从动齿轮（30），所述第二中间轴主动齿轮（29）与所述第二中间轴第一从动齿轮（31）、及第二中间轴第二从动齿轮（30）同时啮合。

进一步地，所述第一齿轮副（GR1）包括空套于变速系统输出轴（15）上的第一主动齿轮（5）、固定于第一中间轴（23）上的第一一从动齿轮（18）、以及固定于第二中间轴（22）上的第一二从动齿轮（16），第一主动齿轮（5）与第一一从动齿轮（18）、第一二从动齿轮（16）同时啮合；

所述第三齿轮副（GR3）包括空套于变速系统输出轴（15）上的第三主动齿轮（7）、固定于第一中间轴（23）上的第三一从动齿轮（19）、以及固定于第二中间轴（22）上的第三二从动齿轮（17），第三主动齿轮（7）与第三一从动齿轮（19）、第三二从动齿轮（17）同时啮合；

进一步地，所述第二齿轮副（GR2）包括空套于变速系统输出轴（15）上的第二主动齿轮（10）、固定于第三中间轴（25）上的第二一从动齿轮（21）、以及固定于第四中间轴（24）上的第二二从动齿轮（20），第二主动齿轮（10）与第二一从动齿轮（21）、第二二从动齿轮（20）同时啮合。

进一步地，所述第一电机（EM1）的第一一级输入轴（1）和第二电机（EM2）的第二一级输入轴（8）与两个中间轴、四个辅助轴相互平行布置。

进一步地，所述两个电机的输出轴与两个中间轴、四个辅助轴相互平行布置，且所述第一电机（EM1）的输出轴、第二电机（EM2）的输出轴设置为嵌套轴。

进一步地，所述驱动系统各挡位下各离合器的工作位置为：

1）空挡时，第一离合器A居中，第二离合器居中；

2）1挡时，第一离合器A与一侧第一齿轮副的齿轮接合，第二离合器CU居中；

3）2挡时，第一离合器A与一侧第一齿轮副的齿轮接合，第二离合器CU与一侧第二齿轮副的齿轮接合；

4）3挡时，第一离合器A居中，第二离合器CU与一侧第二齿轮副的齿轮接合；

5）4挡时，第一离合器A与另一侧第三齿轮副的齿轮接合，第二离合器CU与一侧第二齿轮副的齿轮接合；

6）5挡时，第一离合器A与另一侧第三齿轮副的齿轮接合，第二离合器CU居中；

7）直接挡时，第一离合器A居中，第二离合器CU与另一侧第一中间轴接合。

本发明相对于现有技术取得的有益效果为：

1）本发明提供一种纯电多挡位变速系统，采用双电机在中间轴两侧或同侧布置的方案，以替换现有技术中双电机的输出轴设置为嵌套轴且与中间轴同轴连接的布置形式，有效减少电机输出轴的设置长度，节约布置空间和尺寸。

2）本发明提供一种纯电多挡位变速系统，采用三挡换挡齿轮的形式取代现有技术中普遍采用的四挡换挡齿轮布置方式，满足不同换挡需求。

3）本发明提供一种纯电多挡位变速系统，通过设置离合器代替同步器，可有效保证换挡质量，降低换挡磨损，提高离合器使用寿命。

附图说明

图1为本发明第1实施例的结构示意图。

图2为本发明第2实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

【第1实施例】

如图1所示为本发明提供的一种纯电多挡位变速系统的第1实施例，包括第一电机EM1，所述第一电机EM1的第一一级输入轴1通过第一电机输入齿轮副EGR1连接第一二级输入轴4；具体地，作为本实施例的进一步优选方案，所述第一电机输入齿轮副EGR1包括对应啮合的第一电机输入主动齿轮2和第一电机输入从动齿轮3，所述第一电机输入主动齿轮2与第一电机EM1的输出轴固定连接，所述第一电机输入从动齿轮3与第一二级输入轴4固定连接，第一电机输入齿轮副EGR1用于将第一电机EM1的输出动力传输至第一二级输入轴4。

本实施例所提供的方案中还包括第二电机EM2，所述第二电机EM2的第二一级输入轴8通过第二电机输入齿轮副EGR2连接第二二级输入轴14；具体地，作为本实施例的进一步优选方案，所述第二电机输入齿轮副EGR2包括对应啮合的第二电机输入主动齿轮11和第二电机输入从动齿轮13，所述第二电机输入主动齿轮11与第二电机EM2的输出轴固定连接，所述第二电机输入从动齿轮13与第二二级输入轴14固定连接，第二电机输入齿轮副EGR2用于将第二电机EM2的输出动力传输至第二二级输入轴14。

本实施例所提供的方案中还包括第一二级输入轴4，所述第一二级输入轴4通过第一中间轴齿轮副EGR1_2连接第三中间轴25及第四中间轴24；具体地，作为本实施例的进一步优选方案，所述第一中间轴齿轮副包括与第一二级输入轴4固定连接的第一中间轴主动齿轮26、与第三中间轴25固定连接的第一中间轴第一从动齿轮28、及与第四中间轴24固定连接的第一中间轴第二从动齿轮27，所述第一中间轴主动齿轮26与所述第一中间轴第一从动齿轮28、及第一中间轴第二从动齿轮27同时啮合，通过第一中间轴齿轮副将第一电机输出动力传递至第三和第四辅助轴。

本实施例所提供的方案中还包括第二二级输入轴14，所述第二二级输入轴14通过第二中间轴齿轮副EGR2_2连接第一中间轴23及第二中间轴22；具体地，作为本实施例的进一步优选方案，所述第二中间轴齿轮副包括与第二二级输入轴14固定连接的第二中间轴主动齿轮29、与第一中间轴23固定连接的第二中间轴第一从动齿轮31、及与第二中间轴22固定连接的第二中间轴第二从动齿轮30，所述第二中间轴主动齿轮29与所述第二中间轴第一从动齿轮31、及第二中间轴第二从动齿轮30同时啮合，通过第二中间轴齿轮副将第二电机输出动力传递至第一和第二辅助轴。

本实施例所提供的方案中还包括第一中间轴23和第二中间轴22，所述第一中间轴23和第二中间轴22通过第一、三齿轮副连接变速系统第一一级输入轴15；具体地，作为本实施例的进一步优选方案， 所述第一齿轮副GR1包括空套于变速系统第一一级输入轴15上的第一主动齿轮5、固定于第一中间轴23上的第一一从动齿轮18、以及固定于第二中间轴22上的第一二从动齿轮16，第一主动齿轮5与第一一从动齿轮18、第一二从动齿轮16同时啮合；所述第三齿轮副GR3包括空套于变速系统第一一级输入轴15上的第三主动齿轮7、固定于第一中间轴23上的第三一从动齿轮19、以及固定于第二中间轴22上的第三二从动齿轮17，第三主动齿轮7与第三一从动齿轮19、第三二从动齿轮17同时啮合；通过第一离合器A6可以选择性地将变速系统第一一级输入轴15与两侧第一主动齿轮5或第三主动齿轮7接合或脱开。

本实施例所提供的方案中还包括第三中间轴25和第四中间轴24，所述第三中间轴25和第四中间轴24通过第二齿轮副连接变速系统第一一级输入轴15；具体地，作为本实施例的进一步优选方案，所述第二齿轮副GR2包括空套于变速系统第一一级输入轴15上的第二主动齿轮10、固定于第三中间轴25上的第二一从动齿轮21、以及固定于第四中间轴24上的第二二从动齿轮20，第二主动齿轮10与第二一从动齿轮21、第二二从动齿轮20同时啮合；通过第二离合器CU9可以选择性地将变速系统第一一级输入轴15与一侧第二主动齿轮10接合或脱开。

本实施例所提供的方案中还包括第一离合器A6，所述第一离合器A6设置在变速系统第一一级输入轴15上且可选择性地与两侧第一、三齿轮副的齿轮接合。

本实施例所提供的方案中还包括第二离合器CU9，所述第二离合器CU9设置在变速系统第一一级输入轴15上靠近第一二级输入轴4的端部且可选择性地将变速系统第一一级输入轴15与一侧第一二级输入轴4接合，或可选择性地将变速系统第一一级输入轴15与另一侧第二齿轮副的齿轮接合。

所述第一二级输入轴4和第二二级输入轴14设置为第一二级输入轴4位于内部第二二级输入轴14位于外部的嵌套轴。

所述第一中间轴23和第三中间轴25设置为第一中间轴23位于内部第二辅助轴25位于外部的嵌套轴。

所述第二中间轴22和第四中间轴24设置为第二中间轴22位于内部第四中间轴24位于外部的嵌套轴。

通过将第二离合器CU9设置在变速系统第一一级输入轴15上靠近第一二级输入轴4的端部且可选择性地将第一二级输入轴4与变速系统第一一级输入轴15接合，从而实现第一电机的输出动力经中间轴直接传递给输出轴以实现直接挡传递动力。

本实施例所提供的方案中，第一二级输入轴4和第二二级输入轴14同轴布置，所述第一电机EM1的第一一级输入轴1、所述第二电机EM2的第二一级输入轴8、第一中间轴23、第三中间轴25、第二中间轴22和第四中间轴24和两个中间轴平行布置，且所述第一电机EM1的输出轴、第二电机EM2的输出轴分别位于所述驱动系统的两侧；在通过双中间轴实现分流的同时，通过两侧对称式排布实现变速系统受力均衡及安装稳定。

【第2实施例】

如图2所示为本发明第2实施例，其与第1实施例的区别仅在于采用双电机位于驱动系统同侧布置的方案，即所述第一电机EM1的第一一级输入轴1与第二电机EM2的第二一级输入轴8设置为嵌套轴且与两个中间轴、四个辅助轴相互平行，且所述第一电机EM1的输出轴、第二电机EM2的输出轴位于所述驱动系统的同侧；在通过双中间轴实现分流的同时，进一步减少变速系统内部尺寸和占用空间，降低成本。

具体地，本发明所提供的第1-2实施例的一种纯电多挡位变速系统中，所述驱动系统各挡位下各离合器的工作位置为（如表1所示）：

1）空挡（N）时，第一离合器A居中，第二离合器CU居中；

2）1挡（M1）时，第一离合器A右接合，第二离合器CU居中；此时第二电机EM2单独输出动力经第一齿轮副GR1从变速系统第一一级输入轴15输出；

3）2挡（M2）时，第一离合器A右接合，第二离合器CU右接合；此时第一电机EM1输出动力经第二齿轮副GR2从变速系统第一一级输入轴15输出，第二电机EM2输出动力经第一齿轮副GR1从变速系统第一一级输入轴15输出；

4）3挡（M3）时，第一离合器A居中，第二离合器CU右接合；此时第一电机EM1单独输出动力经第二齿轮副GR2从变速系统第一一级输入轴15输出；

5）4挡（M4）时，第一离合器A左接合，第二离合器CU右接合；此时第一电机EM1输出动力经第二齿轮副GR2从变速系统第一一级输入轴15输出，第二电机EM2输出动力经第三齿轮副GR3从变速系统第一一级输入轴15输出；

6）5挡（M5）时，第一离合器A左接合，第二离合器CU居中；此时第二电机EM2单独输出动力经第三齿轮副GR3从变速系统第一一级输入轴15输出；

7）直接挡（M6）时，第一离合器A左接合，第二离合器B居中；此时第一电机EM1输出动力经第一中间轴直接从变速系统第一一级输入轴15输出。

从而在换挡过程中始终保持至少一个电机输出动力，以实现换挡过程动力持续输出无中断。

表1 本发明第1-2实施例中变速系统各挡位下离合器的工作位置表

注：●表示当前各离合器所处位置；L表示左接合；R表示右接合；N表示居中位（即不接合）。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种纯电多挡位变速系统，包括

第一电机（EM1），所述第一电机（EM1）的第一一级输入轴（1）通过第一电机输入齿轮副（EGR1）连接第一二级输入轴（4）；

第二电机（EM2），所述第二电机（EM2）的第二一级输入轴（8）通过第二电机输入齿轮副（EGR2）连接第二二级输入轴（14）；

第一二级输入轴（4），所述第一二级输入轴（4）通过第一中间轴齿轮副（EGR1_2）连接第三中间轴（25）及第四中间轴（24）；

第二二级输入轴（14），所述第二二级输入轴（14）通过第二中间轴齿轮副（EGR2_2）连接第一中间轴（23）及第二中间轴（22）；

第一中间轴（23）和第二中间轴（22），所述第一中间轴（23）和第二中间轴（22）通过第一齿轮副、第三齿轮副连接变速系统输出轴（15）；

第三中间轴（25）和第四中间轴（24），所述第三中间轴（25）和第四中间轴（24）通过第二齿轮副连接变速系统输出轴（15）；

第一离合器A（6），所述第一离合器A（6）设置在变速系统输出轴（15）上且可选择性地与第一、三齿轮副的齿轮接合；

第二离合器CU（9），所述第二离合器CU（9）设置在变速系统输出轴（15）上靠近第一二级输入轴（4）的端部且可选择性地将变速系统输出轴（15）与第一二级输入轴（4）接合，或可选择性地将变速系统输出轴（15）与第二齿轮副的齿轮接合；

其特征在于：

所述第一二级输入轴（4）和第二二级输入轴（14）设置为第一二级输入轴（4）位于内部第二二级输入轴（14）位于外部的嵌套轴；

所述第一中间轴（23）和第三中间轴（25）设置为第一中间轴（23）位于内部第三中间轴（25）位于外部的嵌套轴；

所述第二中间轴（22）和第四中间轴（24）设置为第二中间轴（22）位于内部第四中间轴（24）位于外部的嵌套轴。

2.根据权利要求1所述的一种纯电多挡位变速系统，其特征在于：所述第一电机输入齿轮副（EGR1）包括对应啮合的第一电机输入主动齿轮（2）和第一电机输入从动齿轮（3），所述第一电机输入主动齿轮（2）与第一电机（EM1）的输出轴固定连接，所述第一电机输入从动齿轮（3）与第一二级输入轴（4）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种纯电多挡位变速系统，其特征在于：所述第二电机输入齿轮副（EGR2）包括对应啮合的第二电机输入主动齿轮（11）和第二电机输入从动齿轮（13），所述第二电机输入主动齿轮（11）与第二电机（EM2）的输出轴固定连接，所述第二电机输入从动齿轮（13）与第二二级输入轴（14）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种纯电多挡位变速系统，其特征在于：所述第一中间轴齿轮副包括与第一二级输入轴（4）固定连接的第一中间轴主动齿轮（26）、与第三中间轴（25）固定连接的第一中间轴第一从动齿轮（28）、及与第四中间轴（24）固定连接的第一中间轴第二从动齿轮（27），所述第一中间轴主动齿轮（26）与所述第一中间轴第一从动齿轮（28）、及第一中间轴第二从动齿轮（27）同时啮合。

5.根据权利要求4所述的一种纯电多挡位变速系统，其特征在于：所述第二中间轴齿轮副包括与第二二级输入轴（14）固定连接的第二中间轴主动齿轮（29）、与第一中间轴（23）固定连接的第二中间轴第一从动齿轮（31）、及与第二中间轴（22）固定连接的第二中间轴第二从动齿轮（30），所述第二中间轴主动齿轮（29）与所述第二中间轴第一从动齿轮（31）、及第二中间轴第二从动齿轮（30）同时啮合。

6.根据权利要求5所述的一种纯电多挡位变速系统，其特征在于：

所述第一齿轮副（GR1）包括空套于变速系统输出轴（15）上的第一主动齿轮（5）、固定于第一中间轴（23）上的第一一从动齿轮（18）、以及固定于第二中间轴（22）上的第一二从动齿轮（16），第一主动齿轮（5）与第一一从动齿轮（18）、第一二从动齿轮（16）同时啮合；

所述第三齿轮副（GR3）包括空套于变速系统输出轴（15）上的第三主动齿轮（7）、固定于第一中间轴（23）上的第三一从动齿轮（19）、以及固定于第二中间轴（22）上的第三二从动齿轮（17），第三主动齿轮（7）与第三一从动齿轮（19）、第三二从动齿轮（17）同时啮合。

7.根据权利要求6所述的一种纯电多挡位变速系统，其特征在于：

所述第二齿轮副（GR2）包括空套于变速系统输出轴（15）上的第二主动齿轮（10）、固定于第三中间轴（25）上的第二一从动齿轮（21）、以及固定于第四中间轴（24）上的第二二从动齿轮（20），第二主动齿轮（10）与第二一从动齿轮（21）、第二二从动齿轮（20）同时啮合。

8.根据权利要求7所述的一种纯电多挡位变速系统，其特征在于：所述第一电机（EM1）的第一一级输入轴（1）和第二电机（EM2）的第二一级输入轴（8）与两个中间轴、四个辅助轴相互平行布置。

9.根据权利要求7所述的一种纯电多挡位变速系统，其特征在于：第一电机和第二电机的输出轴与两个中间轴、四个辅助轴相互平行布置，且所述第一电机（EM1）的输出轴、第二电机（EM2）的输出轴设置为嵌套轴。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种纯电多挡位变速系统，其特征在于：所述变速系统各挡位下各离合器的工作位置为：

1）空挡时，第一离合器A居中，第二离合器居中；

2）1挡时，第一离合器A与一侧第一齿轮副的齿轮接合，第二离合器CU居中；

3）2挡时，第一离合器A与一侧第一齿轮副的齿轮接合，第二离合器CU与一侧第二齿轮副的齿轮接合；

4）3挡时，第一离合器A居中，第二离合器CU与一侧第二齿轮副的齿轮接合；

5）4挡时，第一离合器A与另一侧第三齿轮副的齿轮接合，第二离合器CU与一侧第二齿轮副的齿轮接合；

6）5挡时，第一离合器A与另一侧第三齿轮副的齿轮接合，第二离合器CU居中；

7）直接挡时，第一离合器A居中，第二离合器CU与另一侧第一中间轴接合。

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